Pesquisas da Epagri auxiliam no planejamento e operação da rede de estações de observação climática de superfície do estado de Santa Catarina

Popularmente conhecida como rede de estações meteorológicas, uma rede de estações de observação climática de superfície é composta por diferentes tipos de estações de coleta de dados climáticos. Os registros sugerem que a primeira estação de observação climática de superfície foi instalada em Santa Catarina no ano de 1911. Desde então, o Estado vem investindo na ampliação e na modernização dessa rede com objetivo de atender diversos setores da sociedade, da agricultura à defesa civil.

Para garantir a qualidade necessária dos dados gerados pelos sensores instalados em cada estação de observação de superfície, a Organização Mundial de Meteorologia (OMM) recomenda a adoção de diversos protocolos, que devem ser adotados desde a escolha do local de instalação de uma estação até os cuidados rotineiros no cadastro dos metadados associados à manutenção das estações em operação.

Desde 2012 a Epagri vem trabalhando na adequação da rede de estações de observação climática de superfície para atender às normas definidas pela OMM, através de seus protocolos. No primeiro trabalho foram documentados os tipos de estações de observação climática de superfície utilizados em Santa Catarina (pluviométricas, fluviométricas, meteorológicas e agrometeorológicas) e os critérios mínimos exigidos pela OMM para instalação dos equipamentos.

Com o avanço das tecnologias de automatização das estações, em 2015 foi publicado um segundo documento, destacando a importância das estações denominadas convencionais, cujos equipamentos analógicos e processos de coleta e armazenamento dos dados são fundamentais para a climatologia. A substituição e a modernização desses equipamentos à época era questão de tempo, mas seus dados deveriam ser compatibilizados com as novas tecnologias, seguindo as recomendações da OMM.

Em 2016 as dificuldades de operação e manutenção da rede de estações trouxeram um novo desafio e a Epagri novamente inovou ao desenvolver um método de priorização para ações de manutenção corretiva ou interrupção de operação das estações diante das limitações de recursos.

A ampliação da rede através da modernização e da instalação de novas estações trouxe, além dos benefícios indiscutíveis, novos desafios operacionais. Em 2017 a Epagri gerenciava um banco de dados com 520 estações cadastradas, de diversas instituições, com objetivos operacionais e períodos de coleta de dados distintos. Um novo estudo foi feito para auxiliar na organização desse banco de dados e adequar os metadados das estações aos padrões da OMM. Com esse trabalho foi possível identificar problemas nos processos de codificação e georreferenciamento das estações, no cadastro em relação à responsabilidade institucional pelas estações, problemas de inconsistência cadastral entre estações presentes em mais de um banco de dados e incertezas relacionadas à posição geográfica das estações.

Dando sequência à adequação do processo de gestão das estações, no ano seguinte a Epagri realizou um estudo com objetivo de avaliar a distribuição espacial dos metadados temporais (data de início e data fim de operação) e a qualidade dos metadados espaciais (latitude, longitude e altitude) das estações do estado de Santa Catarina, em relação às recomendações da OMM para estudos climáticos. A conclusão desse estudo foi que, apesar dos esforços na modernização da rede, Santa Catarina possuía poucas estações com séries históricas superiores ao período mínimo de 30 anos indicado pela OMM para realizar estudos climáticos, ainda mais depois da decisão de descontinuar as estações convencionais sem substituí-las utilizando os protocolos da OMM. Também foi identificado que a distribuição espacial das estações à época não atendia ao padrão de representatividade territorial estabelecido pela OMM.

Buscando auxiliar na adequação da rede de estações de Santa Catarina aos padrões mínimos da OMM, a Epagri acaba de publicar um trabalho que traz as últimas informações necessárias ao Estado para adequar a rede de estações e se tornar o primeiro estado brasileiro a ter uma rede de estações de observação climática com capacidade de ser homologada pela OMM. Após a adequação dos metadados e o ajuste dos protocolos de instalação e manutenção, é necessário fazer um ajuste na distribuição espacial das estações. Os resultados desse último trabalho demonstraram que a rede de estações de Santa Catarina está numericamente adequada às necessidades de representação espacial do território do Estado, porém é preciso adequar a distribuição espacial das estações. Os autores apresentam uma proposta de adequação espacial indicando os locais onde há excesso de estações e onde há vazios de representação. A proposta de redistribuição das estações atualmente ativas considera todos os critérios técnicos necessários, segundo a OMM.

Um serviço de mapas via web foi criado para facilitar a visualização e o acesso aos metadados das estações ativas em agosto de 2020 e da proposta de adequação espacial das estações. Através desse serviço também é possível visualizar os mapas das regiões e sub-regiões fisiográficas de Santa Catarina e o mapa com as áreas potenciais para instalação de novas estações por município e sub-região fisiográfica. O link de acesso ao serviço de mapas é https://arcg.is/01KOmH.

Tecnicamente a Epagri vem gerando conhecimento para melhoria contínua nos processos de ampliação e manutenção da rede de estações de observação climática de superfície em Santa Catarina. O desafio agora talvez seja institucionalizar o processo de gestão dessa rede para que ela se torne responsabilidade definitiva do Estado, e assim possa gerar os dados com a qualidade e a garantia necessárias para toda a sociedade.

Os trabalhos realizados pela Epagri estão disponíveis e podem ser consultados através dos links abaixo:

BLAINSKI, E.; GARBOSSA, L.H.P.; ANTUNES, E.N. Estações hidrometeorológicas automáticas: recomendações técnicas para instalação. Florianópolis: Epagri, 2012, 43p. (Epagri. Documentos, 240). https://www.epagri.sc.gov.br/index.php/solucoes/publicacoes/publicacoes-lista/

BRAGA, H.J.; RICCE, W. do S.; PANDOLFO, C.; GARBOSA, L.H.P.; MASSIGNAM, A.M.; BLAINSKI, E.; VIEIRA, H.J. Agrometeorologia Catarinense: estações convencionais. Florianópolis: Epagri, 2015. 86p. (Epagri. Documentos, 250). https://www.epagri.sc.gov.br/index.php/solucoes/publicacoes/publicacoes-lista/

ARAÚJO, C.E.S.; BLAINSKI, E.; ANTUNES, E.N. Estações hidrometeorológicas automáticas: classificação por critérios de prioridade para a rede de monitoramento da Epagri/Ciram. Florianópolis: 2016. 40p. (Epagri. Boletim Técnico, 169). https://www.epagri.sc.gov.br/index.php/solucoes/publicacoes/publicacoes-lista/

VIANNA, L.F.; PERIN, E.B.; RICCE, W. DA S.; MASSIGNAM, A.M.; PANDOLFO, C. Bancos de dados meteorológicos: análise dos metadados das estações de observação climática no Estado de Santa Catarina, Brasil. Rev. Bras. Meteorol., v. 32, n. 1, p. 53-64, 2017. https://www.scielo.br/j/rbmet/

VIANNA, L.F.; MASSIGNAM, A.M. Distribuição espacial dos metadados temporais e qualidade dos metadados espaciais das estações hidrometeorológicas do Estado de Santa Catarina para climatologia. Rev. Bras. Meteorol., v. 33, n. 3, p. 412-425, 2018. https://www.scielo.br/j/rbmet/

VIANNA, L.F.; PANDOLFO, C.; BLAINSKI, E.; VIEIRA, H.J. Avaliação da distribuição espacial das estações de observação climática de superfície de Santa Catarina ativas em 2020, segundo as orientações da Organização Mundial de Meteorologia (OMM) Rev. Bras. Meteorol., 2021. https://doi.org/10.1590/0102-7786363001021

Contato:

Luiz Fernando Vianna

E-mail: vianna@epagri.sc.gov.br